viagra super force

+7(495) 123-XXXX  г. Москва

Выпуски журналов

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал

К.Р. Мудрак,  (Аспирант, ФГОБУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»)

Серия «Естественные и Технические науки» # МАРТ-АПРЕЛЬ  2017

Видеосжатие
Рассмотрен способ построения кодера видеоданных, использующий особенности съемки с беспилотного летательного аппарата (БЛА). Предложены основные принципы построения такого кодера. Проведена работа по нахождению условий для вычисления матриц первичного проективного преобразования. Проведена адаптация инверсного алгоритма Лукаса-Канаде для решения задач точного пирамидального проекционного преобразования. Совмещены результаты действий алгоритмов, предложен путь к дальнейшей декомпозиции и сжатию кадра.

Ключевые слова: Видеосжатие, беспилотный летательный аппарат, проективные искажения.

 

Введение

В силу инерционности человеческого зрения [1], достаточно отображать с частотой более 15-20 Гц статичные изображения для создания ощущения движения на отображающем устройстве. Мозг человека сам интерполирует полученные данные и «достраивает» движение. Собственно, на этом принципе основано телевидение, от него же унаследовало подход к хранению информации и цифровое телевидение. То есть видеоданные представляют собой набор статичных изображений, а значит занимает огромный объем памяти. С целью снижения объема памяти, занимаемого видеоконтентом, необходимо применение схем сжатия. Вне зависимости от применяемого алгоритма кодирования, сами видеоданные высокоэнтропийны, а значит слабо сжимаются. Поэтому для передачи и хранения видеоизображений применяется сжатие с потерями. Для того, чтобы потери информации минимально сказывались на субъективном качестве восприятия изображений, необходимо установить, какие данные являются важными, а какие нет. Внутри одного кадра избыточными, согласно JPEG [2], являются данные высокой пространственной частоты и данные о полной цветности каждого пикселя. Этот тип избыточности носит название пространственная избыточность. Между кадрами, согласно MPEG [3], избыточными данными являются блоки изображения, присутствующие в предыдущем кадре. Классические межкадровые кодеры строятся из предположений, что между двумя соседними кадрами разница в перемещении контекстной информации невелика. Согласно этому постулату, можно разбить изображение предыдущего кадра на блоки пикселей, найти соответствующие им блоки на текущем кадре, и вместо передачи блоков текущего изображения, передавать только вектор перемещения блока. Этот тип избыточности называется временная избыточность. Из-за возникающих в процессе реконструкции изображения только из блоков из предыдущего кадра неточностей, передается не только таблица векторов, но и сигнал ошибки, сформированный абсолютной разностью между текущим кадром и кадром, сформированным на основе сдвига блоков предыдущего кадра.

Применение видеокодирования к БЛА

В случае применения межкадрового кодирования к видеоряду с борта БЛА самолетного типа, несложно заметить, что:

  1. Вектора всех блоков должны быть сонаправленны. Это происходит из-за установки видеокамеры ортогонально фюзеляжу БЛА. То есть в ходе полета, информация из предыдущего кадра (Кпред) смещается «вниз» текущего кадра (Ктек).
  2. В силу неравномерности полета БЛА, а именно, наличия крена и тангажа в ходе съемки, вектора перемещения недостаточно для полного описания изменения частей изображения. В общем случае блоки подвергаются проекционному преобразованию.

Исходя из вышесказанного, и общего принципа ведения съемки с БЛА, можно сформулировать следующие постулаты адаптации принципов межкадрового кодирования, применительно к видеоинформации с борта БЛА:

  1. Можно, не разбивая изображения на блоки, вычислить смещение Кпред относительно Ктек целиком и передавать не таблицу векторов, а одну матрицу преобразования кадра.
  2. Благодаря наличию телеметрической информации, можно вычислить изначальное смещение Ктек относительно Кпред. Кроме смещения, эта информация также даст необходимые коэффициенты матрицы проективного преобразования.
  3. Из-за ошибок телеметрии, задержки поступления телеметрии относительно времени экспозиции кадра, необходимо процесс нахождения матрицы преобразования кадра разбить на два этапа: Первичное преобразование, на основе телеметрической информации, и вторичное преобразование на основе контекстуальной информации внутри кадров.

Рассмотрим каждый из постулатов. Информация между кадрами, снятыми с БЛА, является разновидностью панорамной съемки, при которой происходит смещение камеры относительно объекта съемки. При этом в каждом новом кадре содержится ранее не отснятый регион подстилающей поверхности. Регион из Кпред смещается в нижнюю часть кадра. Такое перемещение можно описать как сдвиг в евклидовом пространстве и осуществить с помощью матрицы А размерностью 2 на 2 элемента.

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Браммер Ю.А. Радиотехника Издание 2. М.: Высшая школа, 1969
2. William B. Pennebaker; Joan L. Mitchell. JPEG still image data compression standard. Springer, 1993.
3. ISO. ISO/IEC 11172-2:1993 - Information technology -- Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s -- Part 2: Video. 1993
4. Р. Хартсхорн. Основы проективной геометрии. М.: Мир, 1970.
5. С.М. Вишняков, Н.В. Фильченко. Оценка точности определения координат наземных объектов средствами оптико-электронного контроля на беспилотных летательных аппаратах малой дальности //Успехи современной радиоэлектроники №7 за 2015
6. Hartley R. Multiple View Geometry in Computer Vision. Cambridge University Press 2000



© 
К.Р. Мудрак, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

 
SCROLL TO TOP

 Rambler's Top100 @Mail.ru